高中化学考点37 化学平衡的移动（原卷版）

考点37化学平衡的移动

一、瞄准局考

1.(2019全国I卷)水煤气变换［CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)］是重要的化工过程，主要用于合成氨、

制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于7210c下的过量氧化钻CoO(s),氧化钻部分

被还原为金属钻(Co),平衡后气体中山的物质的量分数为0.0250。

②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是COH2(填“大于”或“小于

(2)721℃时，在密闭容器中将等物质量的CO(g)和H?O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则

平衡时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。

A.<0.25B.0.25C.0.25-0.50D.0.50E.>0.50

(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所

示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用•标注。

2

1

o

过

过

-aQG•・・Q

XCHOX

渡

co渡O

『-『

X+

态

H态

+・X-+H

x,Ix'++H+

I・«2ZS0

EAHX+H0

Of++・+X

H・»H

J+HXO3+

(

OCXO3

Jlo*+8)UO

O。

.J

可知水煤气变换的0(填“大于”“等于”或“小于”)，该历程中最大能垒(活化能)

:__________eV,写出该步骤的化学方程式________________________»

(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示)，催

化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和AO相等、PCO2和PH2相等。

48

・

44

・

40

・

36

・

32

・

a

dcl28

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20

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16

・

1・2

0・8

1I川3

6020t80■n2403(6(

/m1

1

计算曲线a的反应在30-90min内的平均速率v（a）=kPa-min-。467℃时Pm和Pco随时间

变化关系的曲线分别是、。4890c时田和Pco随时间变化关系的曲线分别是

2.（2019全国II卷）环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

回答下列问题:

（1）已知:(g)+H2(g)A//i=100.3kJrnol1①

△“2=-H.OkJ-mor1®

H2(g)+L(g)=2HI(g)

对于反应:△“3=,kJ-mol_|»

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为IO5Pa,

平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为,该反应的平衡常数Kp=Pa。达到平衡后,

欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有（填标号）。

A.通入惰性气体B.提高温度

C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度

(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反

应时间的关系如图所示，下列说法正确的是(填标号)。

A.T\>Ti

B.a点的反应速率小于c点的反应速率

C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D.b点时二聚体的浓度为0.45molL-'

二、应试对策

1.概念

(1)原因：反应条件改变引起V(正/V(逆)。

(2)方向：若v(正)>v(逆)时，平衡向正反应方向移动；

若v(正)<v(逆)时，平衡向逆反应方向移动。

2.影响因素

在一定条件下，aA(g)+bB(g)=^mC(g)达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡

的影响如下：

(1)浓度

①增大A的浓度或减小C的浓度，平衡向正反应方向移动;

②增大C的浓度或减小A的浓度，平衡向逆反应方向移动

增大反应物浓度或减小生成物浓度增大生成浓度或减小反应物浓度：

⑵压强

①若a+b+m,增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向体体积增大的方向移

动。如图1»

体榭增大

tlt2t

图1

②若a+b=机，改变压强，平衡不移动。如上图2。

(3)温度

升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。

(4)催化剂

使用催化剂，因其能同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动。

3.勒夏特列原理

如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。

三、难点突破

1、浓度对化学平衡的影响

典例1(天津市静海区四校2019-2020学年高二9月联考)CO(g)+Cl2(g)^COCl2(g)AH<0,当反应达

到平衡时，下列措施：①升温、②加压、③增加C12的浓度④加催化剂⑤恒压通入惰性气体⑥恒容通入惰性

气体，能提高co转化率的是（）

A.②③B.③⑤C.①④D.③⑥

2、压强对化学平衡的影响

典例2（贵州省南白中学（遵义县一中）2018-2019学年高二下学期第一次联考）某可逆反应正向反应过

程中能量变化如图，下列说法正确的是

B.加入催化剂，反应速率增大，Ei减小，E2减小，反应热不变

C.增大压强，平衡正向移动，K增大

D.当反应u,i（B）：uD：（D）=2：1时，到达平衡状态

3、温度对化学平衡的影响

典例3（云南省陆良县2020届高三毕业班第一次摸底考试）一定条件下，体积为1L的密闭容器中，

0.3molX和0.2molY进行反应：2X（g）+Y（s）=Z（g）,经10s达到平衡，生成O.lmolZ。下列说

法正确的是（）

A.若增加Y的物质的量，则V正大于V逆平衡正向移动

B.以Y浓度变化表示的反应速率为O.Olmol-L'-s1

C.该反应的平衡常数为10

D.若降低温度，X的体积分数增大，则该反应的AHVO

四、对点训练

1.（安徽省阜阳市第三中学竞培中心2017-2018学年高一年级第二学期第三次调研考试）己知：L在水

中溶解度很小，在KI溶液中溶解度显著增大。12在KI溶液中存在下列平衡：L（aq）+r（aq）ub（aq）。测

得不同温度下该反应的平衡常数如下图所示，下列说法正确的是（）

900

300

■:.........

2550trc

A反应I2（aq）+r（aq）=il3-（aq）的AH>0

B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质

C.在上述平衡体系中加入CCh,平衡不移动

D.25℃时:在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡常数K小于680

2.（湖南省长沙市长郡中学2019届高三上学期第五次调研考试）如图装置中，容器甲内充入0.1molNO

气体。干燥管内装有一定量NazCh,从A处缓慢通入CO2气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢由D处向左移

动，当移至C处时容器体积缩至最小，为原体积9/10,干燥管中物质的质量增加了2.24g。随着CO2的继

续通入，活塞又逐渐向右移动。下列说法中正确的是

NO

_1F

CD

容器甲

A.活塞从D处移动到C处的过程中，通入的CO?气体为2.24L（标准状况）

B.NO2转化为N2O4的转化率为20%

C.容器甲中NO已反应完

D.活塞移至C处后，继续通入amolCCh,此时活塞恰好回至D处，则a小于0.01

3.（天津市静海区四校2019-2020学年高二9月联考）压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的

是（）

A.C（s）+CO2（g）^^2CO（g）B.3H2（g）+N2（g）=^2NH3（g）

C.2sO2（g）+O2（g）『士2sCh（g）D.H2（g）+I2（g）^=i2HI（g）

4.（上海市青浦区2019届高三高三第二次学业质量调研二模）对于工业合成氨反应N2+3H2U2NH3+Q

（Q>0）,下列判断正确的是（）

A.3体积H~和足量N.反应，必定生成2体积

B.使用合适的催化剂，可以提高提高原料的利用率

仁500笛左右比室温更有利于向合成氨的方向进行

D.及时使氨液化、分离的主要目的是提高NJ口H.的利用率

5.(天津市新华中学2019届高三下学期第八次模拟考试)在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭

容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和O.lmolCL,发生如下两个反应：

①2NCh(g)+NaCI(s)=NaNO3(s)+C1NO(g)AH^O平衡常数K1

②2NO(g)+C12(g)『-2ClNO(g)AH2<0平衡常数K2

10分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%,10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率

v(CINO)=7.5x10-3mol/(Lmin)»下列说法不正确的是()

A.反应4NO2(g)+2NaCl(s)=^2NaNO3(s)+2NO(g)+C12(g)的平衡常数为

畤

2

B.平衡后c(Cl2>2.5xl0-mol/L

C.其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大

D.平衡时NO2的转化率为50%

6.(天津部分区联考2019届高三上学期一模考试)已知反应：

n(Cl,)

CH2=CHCH(g)+Cl(g)CH=CHCHCI(g)+HCl(g)o在一定压强下，按3=_「口CIJ、向密闭容器

3222ny1.213/

中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(9)与温度(T)、”的关系，图乙表示反应的平衡常

数K与温度T的关系。则下列说法正确的是

丙烯的体枳分数Q)

A.图甲中0।>1

B.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将不变

C.温度Ti、(o=2,Cb的转化率约为33.3%

D.图乙中，线A表示正反应的平衡常数

7.(北京市东城区2019年高三二模考试)某小组模拟工业上回收分银渣中的银，过程如下:

分银渣

（主要成分AgCl）

（1）Na2so3溶液和氨水均可作浸出剂，但由于氨水易（填物理性质），故用Na2s。3溶液更环保。

（2）I中主要反应：AgCl+2S0j'一Ag（S03）^+CFo研究发现：其他条件不变时，该反应在敞口

容器中进行，浸出时间过长会使银的浸出率（浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比）降低,

可能原因是（用离子方程式表示）。

（3）研究发现：浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图。

①pH=10时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是

②解释①中变化趋势的原因：o

③pH=5时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同，原因是一。

（4）将H中反应的离子方程式补充完整：

□Ag（SQ3）r+a___0H_+□=□+□+□+CO3"

（5）in中回收液可直接循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应

限度的角度分析原因：。

8.（湖北省武汉市2017届高中毕业生五月模拟考试）科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

LC02可用来合成低碳烯燃。

2co2（g）+6H2（g）=CH2=CH2（g）+4H2O（g）AH=akJ/mol

请回答：

(1)已知:H2和CH2=CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol和14H.0kJ/moI,且H20(g)比0(1)AH=

-44.0kJ/mol,则a=kJ/moL

(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在下自发进行(填“高温”或“低温”)，理由是

(3)在体积为1L的密闭容器中，充入3moiH?和ImolCCh,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂

催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是

A.平衡常数大小：KM>KN

B.其他条件不变，若不使用催化剂，则250C时C02的平衡转化率可能位于点Mi

C.图1中M点时，乙烯的体积分数为7.7%

D.当压强或n(H2)/n(CCh)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

9.(天津市静海区四校2019-2020学年高二9月联考)已知：H2(g)+yO2(g>~H2O(g),反应过程中能

量变化如图所示，请回答下列问题。

(1)对于同一反应，图中虚线(II)与实线⑴相比，活化能,单位体积内活化分子的百分数一,因

此反应速率—,(前面的三个空填“增大”“减小”“不变”)你认为最可能的原因是。

(2)在一固定容积的密闭容器中，进行如下反应：C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)«若容积体积为2L,

反应10sH?质量增加0.4g,则该时间内CO的反应速率为—。若增加炭的量，则正反应速率(选填“增

大'、“减小”、“不变若增大压强，化学平衡向移动(选填“正向”、“逆向”或"不”)。

(3)若降低温度，平衡逆向移动，则正反应是反应(选填“吸热”或“放热

【答案】减小增大增大使用催化剂().01mol/(L.s)不变逆向吸热

【解析】(1)图象分析可知，虚线表示的是降低反应的活化能，单位体积内活化分子数增多反应速率

加快，但达到平衡状态相同，化学平衡不变化，改变的条件是加入了催化剂：故答案为：减小；增大：增

大；使用催化剂；

0.4g

(2)若容器体积为2L,反应10s氢气质量增加0.4g,可知AC(H2)=2g/mol=0/mol/L,

2L

1MO1/L

V(H2)=--=0.01mol/(L.S),由速率之比等于化学计量数之比可知，该时间内一氧化碳的反应速率为

10s

0.01mol/(L.s);若增加炭的量，则正反应速率不变；该反应为气体体积增大的反应，若增大压强，化学平衡

向逆向移动，

故答案为：0.01;不变；逆向；

(3)若降低温度，平衡逆向移动，则正反应是吸热反应，故答案为：吸热。

10.(天津市耀华中学2019届高三下学期第一次模拟考试)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,

科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。

(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃,催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。如图

表示恒压容器中05moic。.和L5mol平移转化率达80。。时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式

(2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入2moicO和ImolSO」发生反应

，CO(g)+S04a)=2CO4a)+s(s)'可用于回收燃烧烟气中的硫。若反应进行到20血11时达平衡，测得co一

的体积分数为0.5,则前20min的反应速率u(co)=^__mol-LT.minT，该温度下反应化学平衡常数

K=o(保留两位小数)

(3)工业上有多种方法用于so.的脱除。

①可用NaClO碱性溶液吸收so「为了提高吸收效率，常加入Ni.O?'反应过程的示意图如图所示，

产生的四价银和氧原子具有极强的氧化能力，因此可加快对so.的吸收。

a.Ni.O?的作用是。

b.过程2的离子方程式»

c.Ca(C10)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是

②“亚硫酸盐法”吸收烟气中的So.。室温条件下，将烟气通入(NHJ.SO,溶液中，测得溶液pH与含硫

组分物质的量分数的变化关系如图所示，八点时溶液PH=7,则。

+：

n(NH4)n(SO3-)=

各

组

分

物

质

的

盘

分

数

11.(天津市新华中学2019届高三下学期第八次模拟考试)工业和生活中产生的废气CO,、NO「、SO,

对环境有害，若能合理的利用吸收，可以减少污染，变废为宝。

⑴已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol；Imol水蒸气变成液态水放热44kJ：N2(g)+O2(g)=2NO(g)

△H=+183kJ/molJ!]CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=。

⑵汽车尾气中含有CO和NO,某研究小组利用反应：2co(g)+2NO(g)=^N2(g)+2CO2(g)实现气体的

无害化排放。TC时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能自发进行上述反应，测得不同时间

的CO和NO的浓度如表：

时间/S012345

c（NO）/10-3mol-U11.000.450.250.150.100.10

c(CO)/10Tmol.L?i3.603.052.852.752.702.70

①0到2s内用N?表示的化学反应速率为,该温度下，反应的平衡常数K1=o

②若该反应在恒容绝热条件下进行，再次达到平衡后的平衡常数为K2,则KJ七(填“>"、“<”

或“=”)。

(3)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收2co(g)+SCh(g)=S(s)+2CC)2(g)AH<0

若向2L恒容密闭容器中通入2moicO和ImolSO”反应在不同条件下进行上述反应，反应体系总压

强随时间变化如图所示,与实验a相比,b组、c组分别改变的实验条件可能是

(4)常温下，用NaOH溶液作CO?捕捉剂可以降低碳排放。若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液

中c(CO；):c(HCC)3)=。(常温下K"H2co3)=4.4xl(y7、K2(H2CO3)=5X10-")

12.(天津市河东区2019届高三下学期二模考试)直接排放SO?、Nth会危害环境。工业上常采用化学

方法控制污染。

(1)下图是ImolCH4完全燃烧生成气态水的能量变化和ImolS(g)燃烧的能量变化。

①CH4完全燃烧的活化能是kJ/mol

②在催化剂作用下，CH』可以还原SO?生成单质S(g)、H20(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式

(2)为减少S02排放，将含SO2的烟气通过洗涤剂X,充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸，既

可以回收S02,同时又可得到化肥。X可以是(填序号)。

a.Ca(0H)2b.K2cO3c.Na2sChd.NH3H2O

(3)对NO2+SO2=SO3+NOAH<()反应进行探究：在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变

原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同)，测定NCh的平衡转化率。实验结果如图

所示：

HO(N02):MSO：)

①能够加快该化学反应速率的外界条件是

a.降低温度b.增大压强c.升高温度d.减小压强

②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，应采取的措施是；

③若A点对应实验中，SO2(g)的起始浓度为comol/L,经过tmin达到平衡状态，该时段化学反应速率

V(NO2)___mol/(Lmin)；

④图中C、D两点对应的实验温度分别为Tc和T口，计算判断TC1口(填>、=、或V)

13.(贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模)十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，

持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NCh为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课

题。

(1)工业上采用NHj-SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NO